艦載機慣導(dǎo)對準技術(shù)研究.pdf

1、現(xiàn)代戰(zhàn)爭中，制空權(quán)爭奪戰(zhàn)是主要焦點，作為航空母艦主要作戰(zhàn)武器的艦載機，在制空權(quán)的爭奪中發(fā)揮著十分重要的戰(zhàn)略作用。艦載機作為空基導(dǎo)彈的發(fā)射平臺，起飛自可其慣導(dǎo)系統(tǒng)的對準精度將直接影響到飛機安全和機載導(dǎo)彈的命中率。因此，艦載條件下快速準確的進行機載慣導(dǎo)系統(tǒng)的初始對準成為艦載武器系統(tǒng)形成戰(zhàn)斗力的關(guān)鍵技術(shù)。 本文以艦載機為研究對象，系統(tǒng)全面地研究了其慣導(dǎo)系統(tǒng)在航母系泊和巡航條件下的初始自對準技術(shù)和傳遞對準技術(shù)。本文的主要研究工作包括：

2、 1、系統(tǒng)研究了捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)對準的基本理淪。推導(dǎo)了慣導(dǎo)系統(tǒng)的比力方程和姿態(tài)微分方程：從誤差傳播的機理出發(fā)，詳細推導(dǎo)了捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的誤差方程，分析了艦載機慣組器件安裝位置和艦載機重心之間以及航母主慣導(dǎo)和機載主慣導(dǎo)之間存在的桿臂效應(yīng)，提出了桿臂效應(yīng)補償算法；建立了航母撓曲變形模型，仿真分析了航母撓曲變形對對準帶來的影響。 2、深入研究了卡爾曼濾波基本理論。闡述了卡爾曼濾波的基本原理，介紹了離散型卡爾曼濾波基本方程和連續(xù)系

3、統(tǒng)狀念方程的離散化，論述了模糊自適應(yīng)卡爾曼濾波的基本原理，針對初始自對準量測方程中存在不確定性量測干擾，根據(jù)量測方程中殘差的均值和實際方差與理論方差的比值對量測方差陣的影響，設(shè)、計了模糊自適應(yīng)卡爾曼濾波算法。 3、深入研究了航母系泊條件下‘艦載機慣導(dǎo)系統(tǒng)仞始自對準。建立了典型海況下的搖擺模型以及垂蕩、縱蕩和橫蕩等干擾運動模型，推導(dǎo)了該狀態(tài)下基于慣性系中重力加速度信息的艦載機捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的自主粗對準算法和自主精對準算法；設(shè)計了常

4、規(guī)卡爾曼濾波器和模糊自適應(yīng)卡爾曼濾波器，并進行了仿真分析。 4、深入研究了航母巡航條件下艦載機慣導(dǎo)系統(tǒng)初始對準。設(shè)計了該狀念下艦載機捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)自主粗對準、卡爾曼濾波精對準和模糊自適應(yīng)卡爾曼濾波精對準方案以及航母變速航行狀態(tài)下在機載GPS輔助條件下的機載捷聯(lián)慣導(dǎo)對準方案并進行了仿真分析。 5、深入研究了艦載機處于彈射狀態(tài)時的動基座傳遞對準。論述了傳遞對準基本原理，分析設(shè)計了航母系泊狀念下和航行狀態(tài)下速度匹配和速度加姿

5、態(tài)匹配傳遞對準方案并進行了仿真分析。 本論文的主要創(chuàng)新點： 1、提出了航母處于系泊狀態(tài)或等速航行狀態(tài)且作較大幅度搖擺時艦載機捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)基于重力加速度信皂的自主粗對準算法和自主精對準算法，使慣導(dǎo)在搖擺角速度干擾大于地球自轉(zhuǎn)角速度的惡劣條件下仍能完成自對準。 2、根據(jù)初始自對準量測方程中殘差的均值和實際方差與理論方差的比值對量測噪聲方差陣的影響，設(shè)計了模糊自適應(yīng)卡爾曼濾波器，有效的抑制了量測方程中不確定性噪聲的干擾。